相対論的多体問題による不安定核のエキゾチックな構造

相对论多体问题导致的不稳定核的奇异结构

• 批准号: 02F00039
• 负责人: 大塚 孝治
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00039/
• 关键词: 相対論; 中間子; 核子; G行列; テンサー力; π中間子; σ中間子; 殻進化; 相対論的多体問題; 相対論的平均場計算; シグマ中間子; 交換項; テンソル力; スピンアイソスピン; デルタ中間子

本研究計画においては、現実的な核子間相互作用がら、核子間有効相互作用を(非相対論的)G行列理論により導き、最終的には核物質の密度の関数としての核子間ポテンシャルを各チャンネルに対して求める。核子間相互作用の段階から、核力ポテンシャルを核子間相対距離の関数としてガウス関数で表す近似を採用する。そこで、核物質の密度の様々な値に対して、有効相互作用ポテンシャルが相対距離の関数として与えられる。それを、相対論的なラグランジアンから出発し非相対論に変換した中間子交換ポテンシャルでできるだけ再現するようにして、中間子の有効質量と有効結合定数を決める。中間子として使われたのは、σ、ρ、ω、の通常用いられるものの他に、アイソベクトルでスカラーのδ中間子も導入する。また、π中間子は、自由な空間での質量と結合定数で含める。このようにすれば、大体1fmより外側での核子間有効相互作用は再現が可能である。それには、1、σσ、ττ、σσττ、の4チャンネルの中心力に加えて、LS力とテンサー力も含まれる。実際、テンサーの大きさはかなり強いが、π、ρ、ωの中間子の効果の重ね合わせでよく再現される。その結果、殻進化のような現象も出せるようになる。このように求めた中間子の有効質量や結合定数は、一般的な規則にだいたい従っている。ρとωの質量は概ね等しく、QCDとよく合っている。また、全体的に密度依存性は滑らかであり、現象論的な値とも矛盾していない。このようにして求められた1個の中間子の交換であらわすモデルは、有効的には多数の中間子の交換効果や、密度に依存するブロッキング効果も含んでおり、それを展開しての核構造研究を今後展開する。

在这个研究项目中，我们基于核子之间的实际相互作用，使用（非相对论）G矩阵理论推导了核子之间的有效相互作用，并最终计算出核子之间的势能作为核材料密度的函数。 。从核子相互作用阶段开始，我们采用一种近似，其中核力势被表示为高斯函数，作为核子之间相对距离的函数。然后，有效相互作用势作为不同核材料密度值的相对距离的函数给出。我们尝试使用从相对论拉格朗日开始并将其转换为非相对论拉格朗日的介子交换势来尽可能地重现这一点，并确定介子的有效质量和有效耦合常数。除了常用的介子 σ、ρ 和 ω 之外，我们还引入了等矢量和标量 δ 介子。此外，自由空间中的质量和耦合常数也包含了π介子。通过这种方式，可以再现大约 1 fm 之外的核子之间的有效相互作用。它包括四通道中心力1、σσ、ττ和σσττ，以及LS力和张量力。事实上，张量的量级相当强，但通过 π、ρ 和 ω 介子效应的叠加可以很好地再现。结果，就会产生贝壳进化等现象。这样确定的介子有效质量和耦合常数大致遵循一般规律。 ρ 和 ω 的质量大致相等，这与 QCD 非常吻合。此外，密度依赖性总体上是平滑的并且与现象学值一致。通过这种方式获得的由一个介子的交换所表达的模型有效地包括了多个介子的交换效应和密度依赖的阻挡效应，并且可以在未来发展到研究核结构。

项目成果

M.Serra, T.Otsuka, Y.Akaishi, P.Ring, S.Hirose: "Density and isospin dependencies in relativistic mean field models"Proc. of Int.Symp. "A New Era of Nuclear Structure Physics", Niigata, Japan, Nov. 19-22, 2003. (印刷中). (2004)

M.Serra、T.Otsuka、Y.Akaishi、P.Ring、S.Hirose：“相对论平均场模型中的密度和同位旋依赖性”Proc. Int.Symp“核结构物理学的新时代”，新泻，日本，2003 年 11 月 19-22 日。（印刷中）（2004 年）。

M.Serra, T.Otsuka, Y.Akaishi, P.Ring, S.Hirose: "Field theoretical description of exchange terms in nuclear systems"Nuclear Physics A. 722. 502 (2003)

M.Serra、T.Otsuka、Y.Akaishi、P.Ring、S.Hirose：“核系统中交换项的场理论描述”核物理 A. 722. 502 (2003)